Der Beitrag von Prof. Dr. Thomas Attin et al. für die Quintessenz Zahnmedizin 9/21 befasst sich mit verschiedenen Hintergründen des gehäuft beobachteten Auftretens von Zahnerosionen bei Sportlern. Er fasst Grundlagen zur Entstehung von erosiven Zahnhartsubstanz­defekten sowie besondere ätiologische Faktoren für Sportlergruppen mit erhöhter Erosionsprävalenz zusammen und schließt mit Hinweisen zur Prävention.

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Einleitung

Unter erosivem Zahnhartsubstanzverlust versteht man in der neueren wissenschaftlichen Literatur die Summe aus irreversiblem (makroskopischen) Zahnhartsubstanzverlust (Abb. 1a bis c) und an der Zahnoberfläche vorliegender (mikroskopischer) Er­wei­chung, ausgelöst durch demineralisierende Agentien, ohne Beteiligung von Mikroorganismen⁷⁹. Im folgenden Artikel wird der allgemein bekanntere Begriff der Erosion teilweise synonym verwen­det.

Verschiedene Studien und Übersichtsarbeiten belegen, dass bei Sportlern und Sportlerinnen gehäuft erosive Zahnhartsubstanzdefekte beobachtet werden können^2,61,81. Es wird vermutet, dass dies in einem größeren Ausmaß als in der Allgemeinbevölkerung der Fall ist. Allerdings sind entsprechende Vergleiche schwierig, da Prävalenzdaten zu Erosionen oftmals in spezifischen, zum Teil kleinen Populationen erhoben werden und damit ein Vergleich zur allgemeinen Prävalenz nur eingeschränkt möglich ist. Tabelle 1 vermittelt einen Überblick zu Implikationen zum gehäuften Auftreten von erosivem Zahnhartsubstanzverlust bei Sportlern.

Abb. 1 a bis c Gebiss mit starkem erosiven Zahnhart­substanzverlust. Besonders auffällig – und abgrenzend zu einem durch Attrition verursachten Zahnhartsubstanz­verlust – sind die muldenförmigen Vertiefungen mit zum Teil „ausgefransten“ Rändern.

Abb. 1 a bis c Gebiss mit starkem erosiven Zahnhart­substanzverlust. Besonders auffällig – und abgrenzend zu einem durch Attrition verursachten Zahnhartsubstanz­verlust – sind die muldenförmigen Vertiefungen mit zum Teil „ausgefransten“ Rändern.

Abb. 1 a bis c Gebiss mit starkem erosiven Zahnhart­substanzverlust. Besonders auffällig – und abgrenzend zu einem durch Attrition verursachten Zahnhartsubstanz­verlust – sind die muldenförmigen Vertiefungen mit zum Teil „ausgefransten“ Rändern.

Abb. 1 a bis c Gebiss mit starkem erosiven Zahnhart­substanzverlust. Besonders auffällig – und abgrenzend zu einem durch Attrition verursachten Zahnhartsubstanz­verlust – sind die muldenförmigen Vertiefungen mit zum Teil „ausgefransten“ Rändern.

Tab. 1 Orientierung gebende, nicht abschließende Auflistung zum gehäuften Auftreten von erosivem Zahnhartsubstanzverlust bei Sportlern.

Grundlagen zu erosivem Zahnhartsubstanzverlust

Vereinfacht dargestellt treten Erosionen auf, wenn Zähne ohne Einfluss von Mikroorganismen einer Lösung oder einem Substrat ausgesetzt werden, die an Zahnmineral untersättigt ist. Zu den allgemein bekannten Faktoren, die für eine Über- oder Untersättigung einer Lösung an Zahnmineral verantwortlich sind, zählen in erster Linie die Konzentration an Mineralien wie vor allem Calcium/Phosphat sowie der pH-Wert, also das Vorhandensein von Säuren in der Lösung. Ganz vereinfacht kann dabei gesagt werden, dass eine Demineralisation der Zahnhartsub­stanzen in Form einer Erosion stattfindet, wenn der pH-Wert in der Umgebung des Zahnes unter den sogenannten kritischen pH-Wert sinkt³⁶. Dieser beträgt bei Schmelz ca. 5 bis 5,5 und bei Dentin ca. 6 bis 6,5. Diese Werte gelten aber nur, wenn in der Zahnumge­bung die Konzentration der wesentlichen Zahnmineralien (Calcium/Phosphat) im physiologischen Bereich des Speichels liegen. Das bedeutet, wenn weniger Zahnmineral als physiologisch üblich in der Umgebung des Zahns oder in der angreifenden Lösung vorliegt, kann eine Zahndemineralisation auch bereits bei einem geringfügig über den genannten pH-Werten liegenden Säuregrad auftreten. Umgekehrt gilt, dass auch tiefere als die genannten pH-Werte von den Zähnen unbeschadet toleriert werden, wenn die Konzentration an Calcium/Phosphat in der angreifenden Lösung über der physiologisch im Speichel vorliegenden Konzentration liegt, also eine Übersättigung besteht. So verhindert zum Beispiel die hohe Calciumkonzentration in Joghurt eine Demi­neralisation der Zähne, obwohl der pH-Wert von Joghurt unter 5 liegt und somit nur auf den pH-Wert bezogen eine Schmelzdemineralisation auslösen müsste. Einfach ausgedrückt heißt das: Es liegt so viel Calcium im Joghurt vor, dass der Diffusionsgradient nicht ausreicht, um Calcium aus dem Zahn in den Joghurt übertreten zu lassen.

Neben diesen Überlegungen spielen weitere Parameter wie die Art der Säure, die Viskosität und Temperatur der Lösung, das Vorhandensein pro­teolytischer Enzyme oder die Schutzwirkung des Speichels wichtige Rollen im Hinblick auf die Ausprägung eines Erosionsdefektes in Zahnschmelz und Dentin. Daher wird in neuerer Zeit auch der Begriff „Biokorrosion“ als Synonym für „Erosion“ verwendet²⁶.

Ätiologische Faktoren für erosiven Zahnhartsubstanzverlust

Bei der Ätiologie von Erosionen wird zwischen intrinsischen und extrinsischen Faktoren unterschieden. Zu den extrinsischen Faktoren zählen erosive Noxen wie Nahrungsmittel, saure Medikamente oder Nahrungsergänzungsmittel, die von außen in die Mundhöhle gebracht werden. Als intrinsischer Faktor wird das Einwirken von Magenflüssigkeit auf die Zähne beschrieben. Dabei spielt nicht nur der saure Charakter der Magenflüssigkeit eine Rolle. Auch enthält Magenflüssigkeit proteolytische Enzyme, zum Beispiel Pepsin, die eine Degradation von Kollagen, wie es im Dentin enthalten ist, auslösen. Der Übertritt von Magenflüssigkeit in die Mundhöhle kann bei einer gastroösophagealen Refluxerkrankung vorliegen, aber auch durch regelmäßiges Erbrechen von Nahrung wie zum Beispiel bei Essstörungen (Anorexia nervosa, Bulimia nervosa) ausgelöst werden⁹³.

Refluxperioden treten gehäuft nachts und zum Teil unbemerkt auf. Sie können auch durch Medikamente oder bestimmte Grunderkrankungen ausgelöst werden und zu einem oralen pH-Wert-Abfall von deutlich unter 4 führen⁶⁵. So wird zum Beispiel Medikamenten gegen Asthma, die aufgrund relaxierender Wirkung auf den Gastrointestinaltrakt auch von Sportlern häufig eingesetzt werden, ein Reflux-auslösendes Momentum zugeschrieben²⁹. Auch allein als Folge von hartem Training kann es vermehrt zu Reflux­attacken oder Erbrechen kommen. Außerdem wurden bei Paralympics-Athleten mit Down-Syndrom ein kausaler Zusammenhang zwischen dem erhöhten Auftreten von erosivem Zahnhartsubstanzverlust und dem Vorhandensein von Reflux, Xeros­tomie und Bruxismus beobachtet⁴⁹. Oftmals treten bei Patienten, die unter Reflux leiden, die Erosionserscheinungen sehr stark an den bukkalen Glatt­flächen der Unterkieferseitenzähne auf (Abb. 2).
Dies wird mit einer erhöhten Retention von Magenflüssigkeit im Vestibulum bei nächtlichen Reflux­attacken in Verbindung gebracht. Ferner gilt es zu bedenken, dass Reflux als zusätzlicher Risikofaktor für Bruxismus angesehen wird und somit auch indirekt die Attrition von Zähnen beschleunigt⁴².

Abb. 2 Typische Erosionen an Bukkalflächen unterer Prämolaren/Molaren, wie sie häufig bei Patienten mit Reflux anzutreffen sind.

Abb. 3 Frontzahnansicht eines Tennislehrers, der über einen regelmäßigen Konsum von Erfrischungsgetränken berichtete, die über die Flasche getrunken wurden.

Klinische Ausprägungen

Neben dem unmittelbaren, irreversiblen Zahnhartsubstanzverlust durch Herauslösen und Wegschwemmen der Mineralien kommt es zu einer erosi­ven Erweichung der Zahnoberflächen. Bei einem einmaligen Angriff, wie er zum Beispiel beim Trinken eines erosionsfördernden Getränkes oder Erbre­chen geschieht, ist diese erweichte Schicht nur wenige Nanometer dick⁹⁷. Allerdings ist diese Schicht sehr empfindlich gegenüber mechanischen Einflüssen wie dem Zähnebürsten oder Zähneknirschen und wird verstärkt abgetragen⁵. Patienten mit regelmäßigen Erosionsattacken weisen daher im Verglich zu Kontrollgruppen einen im Mittel ca. 10-mal höheren Zahnhartsubstanzverlust auf¹⁰ (Abb. 3). Davon sind oftmals nahezu alle Zähne eines Patienten betroffen, sodass es neben Schmerzen durch freiliegende Dentin­oberflächen auch zu einem Bisshöhenverlust und ästhetischen Einbußen kommen kann.

Sportlergruppen mit erhöhter Erosionsprävalenz

Verschiedene Sportlergruppen beziehungsweise Sportarten werden in der Literatur verstärkt mit dem Auftreten von Zahnerosionen in Verbindung gebracht^40,60,61. So zeigt eine systematische Übersichtsarbeit aus dem Jahre 2015, dass bei 36 bis 85 Prozent der untersuchten Sportler erosive Zahnhartsubstanzdefekte auftraten². Diese Defekte waren neben Karies (15 bis 75 Prozent) die am häufigsten anzutreffende intraorale Pathologie bei Sportlern (Parodontitis: 15 Prozent, Zahntrauma: 14 bis 47 Prozent). Oft werden in diesem Zusammenhang Ausdauersportler, Schwimmer sowie Ausübende von Sportarten genannt, bei denen eine Gewichtskon­trolle einen bedeutsamen Faktor darstellt^{22,45,57,91,96}. Bei Ausdauersportlern wie zum Beispiel Langläufern, Radfahrern, Triathleten etc. ist dabei der besondere Umstand der häufigen Dehydrierung und Mundtrockenheit als ein zusätzlicher begünstigender Faktor zu sehen³². Bei Mundtrockenheit fehlt der sonst durch den Speichel ausgeübte Schutz der Zähne vor Demineralisation. Dies bedeutet, dass es bei Ausdauersportlern häufig zu einer hochfrequenten Flüssigkeitsaufnahme kommt, die dann auf ungeschützte Zahnoberflächen trifft. Werden in diesem Fall Getränke mit einem (hohen) erosiven Potenzial zur Flüssigkeitskompensa­tion konsumiert, steigt das Risiko für eine erosive Zahndemineralisation stark an (Abb. 4a bis c).

Abb. 4 a bis c Ober- und Unterkieferaufsicht einer ehe­maligen Spitzensportlerin, die über einen vermehrten Konsum von Sportgetränken sowie früheres häufiges Erbrechen berichtete. Neben der Erosionskomponente ist auch von einem Zahnverschleiß durch Attrition auszugehen. Die Zähne waren alio loco mit Kompositrestaurationen versorgt worden (a und b), Detailaufnahme der palatinalen Flächen der Frontzähne (c).

Abb. 4 a bis c Ober- und Unterkieferaufsicht einer ehe­maligen Spitzensportlerin, die über einen vermehrten Konsum von Sportgetränken sowie früheres häufiges Erbrechen berichtete. Neben der Erosionskomponente ist auch von einem Zahnverschleiß durch Attrition auszugehen. Die Zähne waren alio loco mit Kompositrestaurationen versorgt worden (a und b), Detailaufnahme der palatinalen Flächen der Frontzähne (c).

Abb. 4 a bis c Ober- und Unterkieferaufsicht einer ehe­maligen Spitzensportlerin, die über einen vermehrten Konsum von Sportgetränken sowie früheres häufiges Erbrechen berichtete. Neben der Erosionskomponente ist auch von einem Zahnverschleiß durch Attrition auszugehen. Die Zähne waren alio loco mit Kompositrestaurationen versorgt worden (a und b), Detailaufnahme der palatinalen Flächen der Frontzähne (c).

Abb. 5 Frontzahnansicht eines jugendlichen Schwimmers mit starken Erosionen und nahrungsmittelbedingten Zahn- verfärbungen. Das Bild entstand 1994 als Zufallsaufnahme im Rahmen einer Untersuchung in Indonesien. Das Wasser des Swimmingpools wies einen pH-Wert von 2 bis 3 auf.

Die zum Teil sehr stark erhöhte Prävalenz von Erosionen bei Schwimmern oder anderen Wassersportlern ^{9,14,16,21,25,48,63,76,78,99,100} wird mit dem direkten Einwirken von Schwimmbadwasser auf die Zähne erklärt. Häufig sind dabei neben den Palatinal- auch die Labialflächen der Frontzähne betroffen¹². Das Risiko von Zahnerosionen bei Schwimmern ist aber nur erhöht, wenn der pH-Wert des Wassers nicht korrekt adjustiert ist (Abb. 5). Zudem sind meist nur Wettkampfschwimmer davon betroffen, die während vieler Jahre den Schwimmsport ausgeübt haben. Der Hintergrund ist, dass Chlorverbindungen zur Desinfektion von Wasser in Schwimmbädern verwendet werden. Die wichtigsten Desinfektionstechniken sind die Gaschlorierung oder die Zugabe von Natriumhypochlorit. Chlorverbindungen lösen sich in Wasser und verändern dessen pH-Wert. Zur Adjustierung auf den in Schwimmbädern üblichen pH-Wert von ca. 7,5 werden dem Wasser alkalisch wirkende Puffersubstanzen beigefügt. Bei Verwendung von Gaschlorierungssystemen, die häufig in großen Schwimmbädern eingesetzt werden, entstehen Salzsäure und Hypochlorsäure (Cl₂ + H₂O <=> HOCl + HCl). Wenn die HCl-Pufferung unzureichend ist, kann der pH-Wert des Wassers während der nächtlichen Desinfektionszeit auf Werte von ca. 4 oder tiefer sinken und damit stark erosiven Charakter annehmen¹⁹. Es ist aber davon auszugehen, dass die Kontrollen in den meisten modernen Schwimmbädern ausreichend gut sind. Alternativ zu Gaschlorierung kann dem Wasser zur Desinfektion auch Chlor als Natriumhypochlorit (NaOCl) zugesetzt werden, das einen alkalischen pH-Wert und damit ein begrenztes Erosionspotenzial aufweist.

Wenn eine Gewichtskontrolle bei Sportarten wie  zum Beispiel Kunstturnen, Sportgymnastik, Ballett, Jockey-Reitsport, Skispringen oder Eiskunstlauf einen bedeutsamen Faktor darstellt, kann nicht ausgeschlossen werden, dass damit Essstörungen (Bulimie oder Anorexia nervosa) einhergehen, die von häufigem Erbrechen begleitet werden und damit einen erosiven Zahnhartsubstanzverlust auslösen¹¹. Werden diese Essstörungen bei Sportlerinnen zusätzlich von einer Amenorrhöe und Osteoporose begleitet, spricht man von einer „Female athlete triad“, die neben den beschriebenen Zahnschäden erhebliche weitere gesundheitliche Probleme mit sich bringen kann⁹¹.

Erosionsbegünstigende Ernährungsfaktoren

In zahlreichen Publikationen wird auf einen Zu­sammenhang zwischen dem Konsum von sauren, insbesondere (isotonischen) Sportgetränken und dem Auftreten von Zahnerosionen bei Sportlern sowie der Allgemeinbevölkerung hingewiesen^18,41,64,85. Der Anstieg im Konsum dieser Getränke in den vergangenen Jahren ist erheblich⁸⁵. Es wird zunehmend beobachtet, dass Sportler auch während des Trainings im dehydrierten Zustand Getränke wie  zum Beispiel Soft- und Sportgetränke konsumieren⁵⁹. Auch Umfragen bei Zahnärzten haben ergeben, dass neben Essstörungen vor allem Sportgetränke als wesentliche Ursache von Erosionen bei Sportlern vermutet werden⁵⁸. Neben zahlreichen In-vitro-Untersuchungen^{17,20,38,53,67,68,70,72–74,89,90,98} untermauern eine Vielzahl an klinischen Studien diesen Zusammenhang^{1,3,23,24,33,37,50,51,54,77,83}. Diese Getränke weisen zwar meist einen erhöhten Mineralgehalt im Vergleich zu reinen Mineralwässern auf, sind aber oft auch mit Säurezusätzen versehen. Nicht ganz geklärt ist, ob die aus Geschmacksgründen oft zugesetzte Zitronensäure schädlicher ist als andere Säurearten, da die der Zitronensäure zugeschriebene erosionsfördernde Chelatwirkung unter Bedingungen der Mundhöhle nicht unbedingt zum Tragen kommt^7,87. Auf jeden Fall ergibt sich durch den Säurezusatz, dass bei diesen Getränken oftmals eine Unter­sättigung an Hydroxylapatit vorliegt und die Lö­sungen eine demineralisierende Wirkung haben, wodurch die Ausbildung von Erosionen begünstigt wird⁸².

Publikationen zum allgemeinen Ernährungsverhalten von Sportlern fokussieren meist auf die Frage der Kohlenhydratzufuhr oder Einnahme von Nahrungssupplementen. Vereinzelt lassen sich aber auch Hinweise finden, dass Sportler im Vergleich zur Allgemeinbevölkerung einen erhöhten Konsum an (sauren) Früchten, Salat (Cave: Salatdressings) und Gemüse aufweisen^{15,27,30,62,86}. Dieses besondere Ernährungsverhalten von sportlich aktiven und gesundheitsbewussten Personen kann die Ausbildung von Erosionen zusätzlich begünstigen und sollte in einer entsprechenden Anamnese ausreichend Beachtung finden⁶⁹.

Nahrungsergänzungsmittel wie  zum Beispiel Vitamin-C-Präparate, Magnesium-Substitute oder andere Anwendungen besitzen ebenso häufig einen stark erosiven Charakter und werden von vielen Athleten konsumiert^39,94. Besonders ungünstig dürfte sein, wenn diese nicht nur als Lösungen, sondern auch in Form von Kautabletten regelmäßig konsumiert werden. Gleiches gilt für regelmäßig eingenommene schmerzlindernde Medikamente wie  zum Beispiel  Acetylsalicylsäure in Kautablettenform²⁸.

Prävention von erosivem Zahnhart­substanzverlust bei Sportlern

Bei der Prävention von erosivem Zahnhartsubstanzverlust gilt der Grundsatz, dass vor allem die Frequenz und Dauer des Einwirkens von erosionsfördernden Noxen auf die Zahnsubstanzen reduziert werden müssen. Alle im Folgenden genannten weiteren Empfehlung stellen meist nur flankierende Maßnahmen dar und gelten für erosionsgefährdete Sportler und Nicht-Sportler gleichermaßen. Dies bedeutet vor allem, dass der behandelnde Zahnarzt dem Sportler die Ursachen der Zahnerosionen verdeutlichen muss. Dabei ist zu bedenken, dass einzelne Aspekte, zum Beispiel die Kommunikation mit Personen mit Essstörungen, besondere Fähigkeiten erfordern¹³. Daher sollten Zahnärzte gegebenenfalls auch die Konsultation anderer medizinscher Fachdisziplinen in Betracht ziehen. Als Stichworte seien hier genannt: Gastroenterologen bei Reflux, Psychiater/Psychologen bei häufigem Erbrechen oder Ernährungswissenschaftler.

In Bezug auf Sportgetränke sollte der Hinweis gegeben werden, dass möglichst Getränke mit einem hohen Anteil an Calcium (und gegebenenfalls Phosphat) bevorzugt werden sollten^66,75,88. Es hat sich zur Erosionsvermeidung auch als wirksam erwiesen, verfügbaren Getränken zusätzlich Calcium,  zum Beispiel in Form von Calcium-Brausetabletten, zuzugeben^{6,31,34,92,92}. Ex­perimentelle Sportgetränke, die statt Zitronen­säure mit Äpfelsäure angereichert waren⁵² oder Zusätze von Hydroxylapatit^55,56, Casein Phosphopeptid/amorphem Calciumphosphat (CPP/ACP)⁷¹ enthielten, zeigten ebenfalls eine reduzierte Erosionswirkung. Das Trinken über einen Strohhalm kann zusätzlich helfen, den Kontakt der Getränke mit den Zahnoberflächen zu reduzieren^35,48,84. Vermieden werden sollte auf jeden Fall das Umspülen des Mundes mit einem sauren Getränk. Bei Salatdressings sollte Dressings auf Joghurtbasis der Vorzug gegeben werden⁴⁶.

Im Falle des Vorliegens von Bruxismus sollten funktionstherapeutische Ansätze gewählt werden, um diese zusätzliche zahnschädigende Komponente kausal zu behandeln.

Zum weiteren Schutz der Zahnhartsubstanzen können erosionsschützende Spüllösungen oder Zahnpasten eingesetzt werden. Hier haben Studien – neben dem Einsatz von hochkonzentrierten Fluoridpräparaten – vor allem einen guten Effekt bei Anwendung von Zinn-(Chlorid)-haltigen Produkten nachweisen können^44,47,80. Freiliegende, eventuell schmerzhafte Dentinareale können mit schichtbil­denden Adhäsiven oder Versieglern vor weiteren Säureangriffen geschützt werden^8,95. Sollte der Zahn­hartsubstanzverlust schon weit fortgeschritten sein, kann es zur Sicherung der Kaufunktion und der Ästhetik erforderlich werden, restaurative Maßnahmen zu ergreifen^4,43.

Schlussfolgerungen

Sportler unterliegen aus verschiedenen Gründen einem erhöhten Risiko, erosiven Zahnhartsub­­stanzverlust zu erleiden. Die Aufgabe des Zahn­arztes ist es, die betreffenden Personen direkt, aber auch Betreuer, Trainer oder Sportärzte auf diese Tatsache hinzuweisen, um rechtzeitig präventive Strategien und angepasste Verhaltensweisen fest­zulegen.

Ein Beitrag von Prof. Dr. Thomas Attin, Dr. Philipp Körner und Priv.-Doz. Dr. Florian Wegehaupt, Zürich

Literatur auf Anfrage über news@quintessenz.de